第二章道路路線

1、第二章 道路路線概述1道路平面線形道路平面線形2道路縱斷面設計3道路交叉5道路平面線形道路平面線形4熟悉路線設計的有關概念看懂路線平面、縱斷面、橫斷面設計熟悉路線平面、縱斷面、橫斷面設計內(nèi)容掌握路線設計的要求與方法了解道路路線組成及路線交叉方式與要求2.1 道路路線概述道路是一條帶狀的三維空間實體。它的中心線是一條空間曲線，這條中心線在水平面上的投影，稱為道路路線的平面沿中心線豎直剖切展開的直面，稱為道路路線的縱斷面中心線上任意點處的法向切面，稱為道路路線的橫斷面2.1 道路路線概述初步設計技術設計施工圖設計確定合理的技術方案。選定合理的設計方案，計算工程確定合理的技術方案。選定合理的設計方案

2、，計算工程數(shù)量及主要材料數(shù)量，提出施工方案建議，編制設計概數(shù)量及主要材料數(shù)量，提出施工方案建議，編制設計概算，提供包括文字說明和圖表資料在內(nèi)的初步設計文件算，提供包括文字說明和圖表資料在內(nèi)的初步設計文件根據(jù)初步設計批復意見，測設合同要求，對重大、復雜根據(jù)初步設計批復意見，測設合同要求，對重大、復雜的技術問題通過科學試驗、專題研究，加深勘探調(diào)查及的技術問題通過科學試驗、專題研究，加深勘探調(diào)查及分析比較，解決初步設計中未解決的問題分析比較，解決初步設計中未解決的問題應根據(jù)可行性研究報告批復意見、測設合同，擬定修建應根據(jù)可行性研究報告批復意見、測設合同，擬定修建原則，確定設計方案和工程數(shù)量，提出圖表

3、資料、說明原則，確定設計方案和工程數(shù)量，提出圖表資料、說明書以及施工組織計劃，編制施工圖預算書以及施工組織計劃，編制施工圖預算2.1 道路路線概述道路勘測包括道路勘測包括選線選線、定線定線、測量測量和和調(diào)查調(diào)查。一條道路的起終點和中間控制點確定以后，可用多一條道路的起終點和中間控制點確定以后，可用多種方法把它們連接起來。要選出一條最合理的路線，種方法把它們連接起來。要選出一條最合理的路線，一般要經(jīng)過三個步驟：一般要經(jīng)過三個步驟：1 1、全面布局、全面布局全面布局全面布局在路線的起點、終點和中間大控制點在路線的起點、終點和中間大控制點之間，按選線原則尋求最合理的路線走向之間，按選線原則尋求最合理

4、的路線走向2 2、逐段安排、逐段安排逐段安排逐段安排路線的基本走向確定以后，進一步加路線的基本走向確定以后，進一步加密控制點，解決路線的局部性方案密控制點，解決路線的局部性方案3 3、具體定線、具體定線具體定線具體定線在逐段安排的小控制點之間，根據(jù)技在逐段安排的小控制點之間，根據(jù)技術標準，結合自然條件，綜合考慮平、縱、橫三個方術標準，結合自然條件，綜合考慮平、縱、橫三個方面的因素，適當移動交點進行穿線，具體定出路線的面的因素，適當移動交點進行穿線，具體定出路線的中線位置。中線位置。2.2 道路線形設計圓曲線緩和曲線平曲線超高平曲線加寬緩和段行車視距平面設計成果 各級公路和城市道路不論轉(zhuǎn)角大小均

5、應設置平曲線設置在直線與圓曲線之間或大圓曲線與小圓曲線之間，由直線向圓曲線或較大圓曲線向較小圓曲線過渡的線形平曲線設計時，常將彎道外側(cè)車道抬高，構成與內(nèi)側(cè)車道同坡度的單向坡，使汽車在平曲線上行駛時獲得一個指向內(nèi)側(cè)的橫向分力，用以克服離心力。汽車在曲線上行駛時，四個車輪軌跡半徑不同，因而需要比直線上更大的寬度。當曲線上設有加寬和超高時，為保證線形平順和行車安全，需設置緩和段。使汽車在一定的車速下能及時制動或避讓。在這段時間內(nèi)，汽車沿路面所行駛的最短距離。 路線平面設計應提供各種圖紙和表格概念2.2 道路線形設計圓曲線 公路工程技術標準根據(jù)各級公路的不同要求，規(guī)定了三類最小圓曲線半徑，即：極限最小

6、半徑、一般最小半徑和不設超高的最小半徑1、計算公式 R=V2/127（f+i） 式中：R圓曲線半徑，m； 1 V道路的計算行車速度，km/h； f最大橫向力系數(shù)； i路拱橫向坡度，以小數(shù)計。2、注意事項 圓曲線半徑越大，橫向力系數(shù)就越小，汽車行駛就越穩(wěn)定。從汽車行駛穩(wěn)定性出發(fā)，圓曲線半徑越大越好。但因受地形、地質(zhì)、地物等因素的限制，圓曲線半徑不可能設置得很大，往往會采用小半徑的圓曲線。極限最小半徑一般最小半徑不設超高的最小半徑2.2 道路線形設計Rmin 極限最小半徑，mmax 極限最小半徑所對應的橫向力系數(shù)ibmax 最大超高橫坡度R一般一般最小半徑，mIb 路拱超高橫坡度 一般最小半徑所對

7、應的橫向力系數(shù)R免不設超高最小半徑，m；i1 路拱橫坡度：道路等級二級及二級以上，i1=0.010.02；二級以下， i1=0.030.04；不設超高橫向力系數(shù)其中：“-”表示汽車在道路圓曲線外側(cè)行駛極限最小半徑橫向力系數(shù)及超高橫坡度取用表 一般最小半徑橫向力系數(shù)及超高橫坡度取用表 各級公路的最小半徑值 計算行車速度（km/h）1201008060403020max0.100.110.120.130.140.150.16ibmax（%）8888888計算行車速度（km/h）12010080604030200.050.050.060.060.060.050.05ib（%）6678766計算行車速

8、度（km/h）1201008060403020極限最小半徑（m）650400250125603015一般最小半徑（m）10007004002001006530不設超高的最小半徑（m）路拱2.0%5500400025001500600350150路拱2.0%7500525033501900800450200緩和曲線關鍵詞：過渡線形、曲率均勻變化緩和曲線是設置在直線與圓曲線之間或大圓曲線與小圓曲線之間，由直線向圓曲線或較大圓曲線向較小圓曲線過渡的線形，是道路平面線形要素之一。它的主要特征是曲率均勻變化。公路工程技術標準規(guī)定，除四級公路可不設緩和曲線外，其他各級公路，當平曲線半徑小于不設超高的最小半

9、徑時，應設緩和曲線。緩和曲線最小長度值 在相同計算行車速度的公路上，不論曲線半徑大小如何，都可取同一個緩和曲線長度2.2 道路線形設計計算行車速度（km/h）1201008060403020最短緩和曲線長度（m）1008570503525202.2 道路線形設計平面曲線超高超高的大小用橫坡度表示各級公路圓曲線部分的最大超高橫坡度 不同車速（等級）、不同半徑圓曲線的超高橫坡度 公路等級高速公路一二三四一般地區(qū)（%）108積雪冰凍地區(qū)（%）6 計算行車速度（km/h） 超高橫坡度（%）120100806040302023240171012408103902301053216012208305702

10、70150704162095062043020011055513007705003401508040610806504102801206030793056035023090502088105003102006030159720440280160106504002501252.2 道路線形設計設置超高的規(guī)定和要求1）各級道路曲線部分的最小超高橫坡度須等于或大于該道路直線部分的路拱橫坡度，以利于排水。2）當?shù)缆吠ㄟ^城鎮(zhèn)作為城市道路，按規(guī)定設置超高有困難時，可視實際情況進行適當處理。也可按下表取用市區(qū)路段全超高橫坡度 3）在有縱坡的彎道上設置超高時，應考慮合成坡度ik= i縱2+ib2 式中：i縱道

11、路縱坡，% Ib 合成縱坡，%。計算行車速度（km/h）806040、30、20超高橫坡度（%）642平面曲線加寬2.2 道路線形設計 公路工程技術標準規(guī)定，當圓曲線半徑R250m時，應設置加寬。雙車道路面的全加寬值見下表雙車道路面的全加寬值 單車道路面的全加寬值按表列數(shù)值的1/2取用注意事項：加寬應設置在圓曲線的內(nèi)側(cè)，路面加寬時路基一般也同時加寬； 分道行駛的公路，圓曲線半徑較小時，其內(nèi)側(cè)的加寬值應大于外側(cè)車道的加寬值。設計時應按內(nèi)外車道不同的半徑，通過計算分別確定其加寬值加寬類型圓曲線半徑（m）汽車 軸距加前懸（m）2502002001501501001007070505030302525

12、202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.0-35.2+8.80.81.01.52.02.5-2.2 道路線形設計緩和段緩和段按作用不同，分為超高緩和段和加寬緩和段。超高緩和段 加寬緩和段 2.3 道路縱斷面設計概 念沿道路中線的豎向剖面稱為路線縱斷面，道路不可能從起點至終點是一條水平線，而是一條有起伏的空間線路線縱斷面 地面線設計線地面線高于設計線采用的施工是挖方地面線低于設計線采用的施工是填方縱坡度i=h/l（h代表是高差，l代表是水平長度）2.3 道路縱斷面設計縱坡設計縱坡設計步驟：標注控制點試定縱坡線調(diào)整縱坡線與橫斷面核

13、對確定縱坡線最小縱坡： 公路工程技術標準規(guī)定，在各級公路的長路塹路段、其他橫向排水不暢的路段，均應采用不小于0.3%的縱坡，否則應對邊溝作縱向排水設計。干旱地區(qū)以及橫向排水良好的路段，最小縱坡可不受上述限制。最大縱坡：最大縱坡 設計車速為120km/h、100km/h、80km/h的高速公路受地形條件或其他特殊情況限制時，經(jīng)技術經(jīng)濟論證，最大縱坡值可增加1%。公路改建中，設計車速為40km/h、30km/h、20km/h的利用原有公路的路段，經(jīng)技術經(jīng)濟論證，最大縱坡值可增加1%。注意事項：計算行車速度（km/h）1201008060403020最大縱坡（%）34567892.3 道路縱斷面設計

14、豎曲線設計豎曲線有兩種形式：相鄰兩條縱坡線的交角（轉(zhuǎn)坡角）為正值時，為凸形豎曲線；為負值時，為凹形豎曲線。其計算式為： =1 -2豎曲線概念： 為了行車平順，縱斷面上相鄰兩條縱坡線的相交處（俗稱轉(zhuǎn)坡點或變坡點）通常用一段曲線二次拋物線連接起來，這條曲線稱為豎曲線設計流程：豎曲線半徑確定豎曲線要素計算豎曲線起終點樁號推算曲線長：L=R切線長：T=L/2外 距： E=T2/2R 改正值： h=l2/2R豎曲線起點樁號=轉(zhuǎn)坡點（變坡點）樁號-T豎曲線終點樁號=轉(zhuǎn)坡點（變坡點）樁號+T計算行車速（km/h）1201008060403020凸形豎曲線（m）一般值170001000045002000700

15、400200極限值11000650030001400450250100凸形豎曲線（m）一般值6000450030001500700400200極限值4000300020001000450250100豎曲線最小長度（m）1008570503525201. 1.停車視距停車視距2. 2.會車視距會車視距3. 3.超車視距超車視距2.4 行車視距 1. 1.停車視距停車視距 汽車在公路上行駛，當駕駛員發(fā)現(xiàn)路面前方有障礙物，經(jīng)判斷后，采取制動措施，汽車在公路上行駛，當駕駛員發(fā)現(xiàn)路面前方有障礙物，經(jīng)判斷后，采取制動措施，使汽車在障礙物前停止，這一必須保證的最短安全距離。停車視距是由三部分距離之使汽車在障

16、礙物前停止，這一必須保證的最短安全距離。停車視距是由三部分距離之和組成，圖和組成，圖1.2.1-51.2.1-5。可按下式計算：。可按下式計算： S ST T =S=S1 1S S2 2S S3 3 停車視距停車視距 S S1 1為駕駛員反應與判斷時間內(nèi)行駛的距離；為駕駛員反應與判斷時間內(nèi)行駛的距離；S S2 2為從開始制動到完全停止時汽車行駛的距離；為從開始制動到完全停止時汽車行駛的距離；S S3 3為安全距離，一般為為安全距離，一般為5 510m10m。 2. 2.會車視距會車視距 在同一車道上對向行駛的汽車能及時剎車所必須的最短安全距離，稱為會車視距。在同一車道上對向行駛的汽車能及時剎車

17、所必須的最短安全距離，稱為會車視距。會車視距通常是停車視距的兩倍。會車視距通常是停車視距的兩倍。 3. 3.超車視距超車視距 汽車在雙車道以上的道路行駛時，當后面的快速車要超越前面的慢速車時，從開始加汽車在雙車道以上的道路行駛時，當后面的快速車要超越前面的慢速車時，從開始加速駛離原車道起，至可見對向來車并能超車后安全駛回原車道所需的最短安全距離，稱速駛離原車道起，至可見對向來車并能超車后安全駛回原車道所需的最短安全距離，稱為超車視距，如圖為超車視距，如圖所示所示。 超車視距式中：式中：S SH H 全超車視距，全超車視距，m; Sm; S1 1加速行駛距離，加速行駛距離，m m；S S2 2超

18、車在對向車道行駛的距超車在對向車道行駛的距離，離，m m；S S3 3超車后的安全距離（超車后的安全距離（202060m60m）；）；S S4 4超車從開始加速到超車完成時段超車從開始加速到超車完成時段內(nèi)對向汽車的行駛距離，內(nèi)對向汽車的行駛距離，m m。（1 1）超車視距確定）超車視距確定超車視距可按下式計算：超車視距可按下式計算：S SH H2/3S2/3S1 1S S2 2S S3 3S S4 4（2 2）最小超車視距）最小超車視距 實際上超車汽車在對向車道上追上被趕汽車后，一旦發(fā)現(xiàn)對向來車的距離不足時實際上超車汽車在對向車道上追上被趕汽車后，一旦發(fā)現(xiàn)對向來車的距離不足時，超車汽車還可以回

19、到原來車道上。這段距離約占超車在對向車道上行駛距離的三分，超車汽車還可以回到原來車道上。這段距離約占超車在對向車道上行駛距離的三分之一，于是最小必要超車視距為：之一，于是最小必要超車視距為：S SH H=S=S2 2S S3 3S S4. 4.各級公路的行車視距，不應小于表各級公路的行車視距，不應小于表1.2.1-51.2.1-5中數(shù)值。中數(shù)值。 行車視距表行車視距表 表表1.2.1-52.5 道路交叉概 念道路與道路、道路與鐵路及道路與其他道路或管線相交的形式稱為交叉，相交的地方稱為交叉口。相交道路在同一平面位置時，稱為平面交叉，相交道路在不同平面位置時，稱為立體交叉交 叉 分 類加鋪轉(zhuǎn)角式

20、平面交叉v同一行駛方向的車輛向不同方向分開的地點，稱為分流點同一行駛方向的車輛向不同方向分開的地點，稱為分流點v來自不同行駛方向的車輛以較小角度向來自不同行駛方向的車輛以較小角度向 同一方向匯合的地點，稱為合流點同一方向匯合的地點，稱為合流點v來自不同行駛方向的車輛以較大角度來自不同行駛方向的車輛以較大角度(90(90) ) 相互交叉的地點，稱為沖突點（危險點）相互交叉的地點，稱為沖突點（危險點）交叉口交通分析分道轉(zhuǎn)彎式平面交叉 加寬路口式平面交叉（1）路線交叉部分的計算行車速度，應符合標準規(guī)定要求；（2）交叉口的形式應根據(jù)相交道路的交通量、交通性質(zhì)及地形條件綜合考慮后再確定；（3）交叉口應選

21、擇地形平坦、視線開闊，至少應保證相交道路上汽車距沖突點前后的停車視距范圍內(nèi)通視，有礙視線的障礙物應予清除。（4）交叉口豎向布置要符合行車舒適、排水暢通要求。平面交叉的一般要求立體交叉立體交叉下列情況下采用立體交叉（1）高速公路或一級公路與其他各級公路相交；（2）其他各級道路通過交叉口的交通量超過1000輛/h；（3）當?shù)匦闻c環(huán)境適當時；組 成立體交通的主要組成有跨線橋、匝道、變速車道等v根據(jù)相交道路上行駛的車輛是否能相互轉(zhuǎn)換，立體交叉可分為：分離式和互通式（部分互通式、完全互通式）兩種。v部分互通式的常見形式有：菱形立交，兩層十字形立交、三層十字形立交等。v完全互通式的常見形式有：喇叭形立交、梨形立交、苜蓿葉式立交、環(huán)形立交等。分類與基本形式分離式喇叭式立交苜蓿葉式匝道 道路路線設計是道路建設的基礎。道路從無到有，要經(jīng)過選線、勘測、設計、施工等諸多工序。 道路線形設計包括平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計。 道路平面設計包括圓曲線、緩和曲線、超高、加寬、緩和段、視距設計。道路平面設計選用的各種數(shù)據(jù)既要保證計算正確，又要滿足技術標準的要求。不滿足技術標準要求的設計是不合格的設計。技術標準中的極限值，又要滿足技術標準的要求。不滿足技術標準要求的設計是不合格的設計。技術標準